Совершенствование систем обработки кардиографической информации для диагностики инфаркта миокарда

• Автор: Рябчиков, Роман Вадимович
• Шифр специальности: 05.11.17, 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 138 с. : ил.

Оглавление

ПЕРЕЧЕНЬ ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 .Электрокардиографический способ диагностики состояния сердца

1.1.1 Генез электрокардиосигнала

1.1.2 ЭКС-признаки инфаркта миокарда

1.2 Нейросетевой анализ электрокардиосигнала

1.2.1 Искусственный нейрон и его функции активации

1.2.2. Современное состояние в области нейросетевого анализа электрокардиосигнала

1.2.2.1. Нейросетевой анализ сегментов кардиоцикла ЭКС

1.2.2.2. Структура нейронной сети ЬУО^ и алгоритмов ее обучения
1.2.2.3 Нейросетевой анализ с применением ЬУ<Э
1.2.3. Сравнительные характеристики современных систем поддержки принятия решения в области нейросетевого анализа
электрокардиосигнала
1.3. Способ неинвазивного определения электрофизиологических характеристик сердца
1.4. Постановка задач исследования
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ДИАГНОСТИКИ ИНФАРКТА МИОКАРДА НА ОСНОВЕ НЕЙРОСЕТЕВОГО АНАЛИЗА СЕГМЕНТОВ КАРДИОЦИКЛА И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО-ПАРАЛЛЕЛЬНОГО
СОЕДИНЕНИЯ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ
2.1 Обоснование предлагаемого подхода к совершенствованию обработки электрокардиосигнала для диагностики инфаркта миокарда
2.2 Предварительная обработка электрокардиосигнала

2.2.1 Обоснование статистического подхода в предварительной
обработке электрокардиосигнала
2.2.2 Построение фазовой траектории электрокардиосигнала
2.2.3 Фильтрация ЭКС
2.2.4 Выделение элементов кардиоцикла электрокардиосигнала
2.3 Нейросетевой анализ электрокардиосигнала для диагностики ИМ
2.3.1 Формирование обучающей выборки для анализа сегментов
кардиоцикла
2.3.2 Особенности обучения нейронных сетей для анализа сегментов кардиоцикла
2.4.3 Методика принятия решения о диагностическом заключении
2.5 Исследование разработанной методики нейросетевого анализа сегментов кардиоцикла электрокардиосигнала для диагностики инфаркта миокарда.
2.5.1 Определение критериев, влияющих на качество обучения
нейронной сети ЬУО,
2.5.2 Выбор оптимальных параметров обучения нейронной сети ЬУ()
2.5.2.1 Выбор оптимального количества входов и выходов НС
2.5.2.2 Определение количества нейронов НС
2.5.2.3 Определение величины нормирования, зашумления, сдвига, коэффициента избыточности
2.5.2.4 Определение количества векторов в обучающем наборе данных
2.5.3 Определение чувствительности и специфичности методики
нейросетевого анализа электрокардиосигнала
2.5.4 Тестирование обученных нейронных сетей
2.6 Выводы
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ОСНОВНЫХ ЭЛЕКТРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СЕРДЦА
3.1 Подход к определению электрофизиологических характеристик сердца

3.2 Получение исходных данных для определения электрофизиологических
характеристик сердца
3.3 Определение электрофизиологических характеристик сердца
3.3.1 Расчет распределения потенциалов, генерируемых сердцем, на торсе пациента
3.3.2 Расчет распределения потенциалов, генерируемых сердцем, на торсе пациента
3.3.3 Моделирование распространения волны возбуждения в миокарде
3.3.4 Синтез модельного ЭКС
3.3.5 Коррекция расчетных параметров
3.4 Выводы
ГЛАВА 4 РЕАЛИЗАЦИЯ РАЗРАБОТАННОГО ПОДХОДА К АНАЛИЗА ЭЛЕКТРОКАРДИОСИГНАЛА ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ИНФАРКТА МИОКАРДА В КОМПЬЮТЕРНОЙ ДИАГНОСТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ..Л
4.1 Структура и реализация КДС
4.2 Структура взаимодействия в компьютерной диагностической системе
4.3 Методика анализа ЭКС для диагностики инфаркта миокарда
4.4 Результаты внедрения
4.5 Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СПОСОБОВ ОБРАБОТКИ ЭКС ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ИМ

Недостатком известного способа моделирования и визуализации распространения возбуждения в миокарде является низкая достоверность диагностики состояния сердца из-за отсутствия:
- расчета электрофизиологических характеристик сердца;
- коррекции расчета электрофизиологических характеристик сердца.
Действительно, из описания известного способа моделирования и
визуализации распространения возбуждения в миокарде следует, что его функциональные возможности заключаются только в определении основных показателей миогемодинамики сердца и моделировании распространения волны возбуждения в миокарде.
1.4. Постановка задач исследования.
Проблема повышения достоверности диагностики состояния сердца обуславливает потребность совершенствования подходов к получению новой диагностической информации. Необходимо повысить достоверность диагностики заболеваний сердца, в особенности в условиях скорой и неотложной помощи. Автор считает, что для повышения достоверности диагностики инфаркта миокарда необходимо осуществлять расчет основных электрофизиологических характеристик сердца и проверку расчета основных электрофизиологических характеристик сердца. Это позволит оценить адекватность определения электрофизиологических характеристик сердца.
Проведенный анализ современных подходов к нейросетевому анализу ЭКС показал, что существует ряд вопросов, не позволяющих качественно проводить диагностику ИМ с использованием нейронных сетей, несмотря не их огромный потенциал. Совершенствование нейросетевого анализа ЭКС способно качественно повысить уровень нейросетевой диагностики инфаркта миокарда.
В результате проведенного анализа уточнены задачи диссертационной работы, для разрешения которых необходимо: